室内设计声学深度解析（科普建筑声学基础知识）

室内设计声学深度解析（科普建筑声学基础知识）声源的直达声和近次反射声相继到达人耳，延迟时间小于30ms时，一般人耳不能区分出来，仅能觉察到音色和响度的变化，人们感觉到混响。但当两个相继到达的声音时差超过50ms时（相当于直达声与反射声之间的声程差大于17m），人耳能分辩出来自不同方向的两个独立的声音，这时有可能出现回声。回声的感觉会妨碍音乐和语言的清晰度（可懂度），要避免。混响是室内声反射和声扩散共同作用的结果。同样是源于反射，但由于人耳的听闻特性，混响和回声有明显的不同。2、混响越强的房间临界距离越近，吸声越强的房间临界距离越远；3、近声场或直达声场在临界距离内，远声场或反射声场（混响）在临界距离外。（二）混响与回声

房间无吸声时的临界距离距声源很近，这种房间只适合近声场听音。

在吸声的房间中，临界距离被推向后墙，使最佳听音区变宽。上图中，附加的好处是漏到室外的声压降低了20dB，降低了对隔音的要求。

关于临界距离（混响半径）的一些特点：

1、当混响声比直达声大12db以上，声音清晰度将全部失去；

2、混响越强的房间临界距离越近，吸声越强的房间临界距离越远；

3、近声场或直达声场在临界距离内，远声场或反射声场（混响）在临界距离外。

（二）混响与回声

混响是室内声反射和声扩散共同作用的结果。同样是源于反射，但由于人耳的听闻特性，混响和回声有明显的不同。

声源的直达声和近次反射声相继到达人耳，延迟时间小于30ms时，一般人耳不能区分出来，仅能觉察到音色和响度的变化，人们感觉到混响。但当两个相继到达的声音时差超过50ms时（相当于直达声与反射声之间的声程差大于17m），人耳能分辩出来自不同方向的两个独立的声音，这时有可能出现回声。回声的感觉会妨碍音乐和语言的清晰度（可懂度），要避免。

（三）混响时间计算公式

长期以来，不少人对这一过程的定量化进行了研究，得出了适用于实际工程的混响时间计算公式。19世纪末，哈佛大学年青物理学家赛宾（W.C.Sabine）在解决学校Fogg艺术博物馆声学问题的过程中，进行了大量的吸声试验，提出了室内混响理论，奠定了现代建筑声学的理论基础。他首先从试验获得混响时间的计算公式，通常又称为赛宾公式。

根据赛宾公式可以看出，房间容积越大混响时间越长；平均吸声系数越大，混响时间越短。体积巨大的空间，如果不进行吸声处理的话，混响时间很长，造成讲话清晰度下降。其提出控制混响时间主要有两种方法：改变房间的容积和改变房间表面吸声量。尽管在设计时改变房间的体积，但调整混响时间更实用的方法是改变吸声量。

在室内总吸声量较小（吸声系数小于0.2）、混响时间较长的情况下，有赛宾的混响时间计算公式求出的数值与时间测量值相当一致，而在室内总吸声量较大、混响时间较短的情况下，计算值则与实测值不符。

在室内表面的平均吸声系数较大时，只能用伊林公式计算室内的混响时间。利用伊林公式计算混响时间时，在吸声量的计算上也应考虑两部分：

1、室内表面的吸声量；

2、观众厅内观众和座椅的吸声量（有两种计算方法：一种是观众或座椅的个数乘与单个吸声量；二是按照观众和座椅所占的面积乘与单位面积的相应吸声量）

赛宾公式和伊林公式只考虑了室内表面的吸收作用，对于频率较高的声音（一般为2000Hz以上），当房间较大时，在传播过程中，空气也将产生很大的吸收，这种吸收主要决定于空气的相对湿度，其次的温度的影响。这种考虑空气吸收的混响时间计算公式称为“伊林—努特生（Eyring-Knudsen)公式”。